Описание событиями имитационной модели

Условия применения. Различные компоненты выполняют одни и те же функциональные действия. Начало выполнения этих функциональных действий определяется одними и теми же условиями, которые также заранее известны исследователю и могут быть представлены алгоритмически. В результате выполнения одних и тех же функциональных действий в системе происходят одинаковые события независимо друг от друга. Связи между различными функциональными действиями отсутствуют, каждое функциональное действие выполняется независимо друг от друга.

Состав имитационной модели:

• множество активностей ;

• набор процедур проверки появления событий и инициализации соответствующих активностей (при этом каждая активность имитирует выполнение группы совпавших функциональных действий у различных компонент системы).

Процедура проверки появления события – это процедура, в которой реализуется зависимость выполнения группы совпавших функциональных действий от конкретной ситуации, имеющей место в реальной системе.

Процедура обслуживания события – это групповая активность, обслуживающая группу одинаковых функциональных действий.

Обслуживание активности – это выполнение на ЭВМ алгоритма данной активности (процедуры обслуживания события). Оно завершается выполнением оператора модификации временной координаты процедуры обслуживания события, у разных компонент реальной системы. По этому оператору управление возвращается управляющей программе модели.

Сущность имитации на ЭВМ при описании событиями. Имитационная модель состоит из двух типов процедур: проверки выполнимости событий в модели системы и обслуживания событий. Выполнение этих процедур синхронизируется в модельном времени списковым механизмом планирования управляющей программы модели. Каждый элемент этого списка определяет момент свершения события, а также имя или номер той процедуры обслуживания событий, которая должна выполняться после завершения этого события.

Достоинства способа. В оговоренных выше условиях применения данный способ имитации более экономичен, чем способ имитации активностями.

Недостатки способа. Из-за того, что происходит объединение активностей различных компонент в составе процедур обслуживания событий, описание модели может потерять сходство со структурой реальной системы. Зачастую в рамках одной процедуры обслуживания событий могут обслуживаться даже логически не связанные друг с другом активности, но приводящие к одним и тем же событиям. Это обстоятельство может затруднить анализ результатов моделирования и модификацию модели.

Описание транзактами имитационной модели

Условия применения. Функциональные действия компонент реальной системы одинаковы. Общее число этих действий ограничено. Каждое функциональное действие представляет собой набор простейших операций, и его можно аппроксимировать активностями, алгоритмы выполнения которых лишь корректируют значения временных координат компонент системы. Важно и то, что существует зависимость выполнения функциональных действий друг от друга, которую удобно представить в виде схемы. Взаимодействие такого вида активностей аналогично работе систем массового обслуживания (СМО).

Состав имитационной модели. Однотипные активности пользователем объединяются и называются приборами массового обслуживания. Инициаторами появления событий в имитационной модели становятся заявки (транзакты) на обслуживание этими приборами массового обслуживания. Связь между обслуживающими приборами устанавливается с помощью системы очередей, выбранных дисциплин поступления и способов извлечения из очередей транзактов.

Этапы создания имитационной модели при описании транзактами.

1. Разработка схематического представления модели. Имитационная модель представляется в виде схемы, отображающей рождение транзактов, их пространственное перемещение по схеме и уничтожение уже обслуженных транзактов. Для описания модели создается достаточно широкий, но фиксированный набор стандартных блоков обслуживания транзактов. С их помощью представляются действия по образованию и исключению транзактов из модели, управлению движением транзактов, занятию и освобождению различных типов ресурсов системы, имитации задержек в продвижении транзактов. В общей сложности используется несколько десятков графически различимых блоков, позволяющих в наглядной форме представлять алгоритмы функционирования сложных систем с дискретными состояниями.

2. Символическое кодирование схемы. Каждому блоку ставится в соответствие определенный оператор соответствующего языка моделирования, образуя текст программы-модели. Программа-модель в этом случае реализуется в режиме интерпретации.

Инициализация транзакта – это завершение пребывания транзакта в каком-либо блоке модели или поступление транзакта в соответствующие очереди к блокам модели системы.

Сущность имитации на ЭВМ при описании транзактами. Все поступающие в систему транзакты имитируют собой внешнее окружение реальной системы. Событием в имитационной модели, построенной по транзактному способу имитации, является момент инициализации любого транзакта. В результате транзакт в такой модели выступает в роли активности. Управляющая программа модели назначает транзактам новые моменты инициализации и до наступления этих моментов закрепляет за транзактами соответствующие блоки обслуживания. Управляющая программа модели циклически сканирует различные списки транзактов с целью инициализации и организации обслуживания транзактов соответствующими блоками, сдвигает модельное время и проверяет выполнимость условий окончания имитации.

Достоинства способа. Внешняя простота описания имитационной модели.

Недостатки способа. Достаточно большие накладные расходы на организацию квазипараллелизма. Эти дополнительные затраты машинного времени значительно возрастают при увеличении самой модели, поскольку возрастает количество списков транзактов и блоков, которые необходимо несколько раз просматривать при организации квазипараллельной работы транзактов с помощью управляющей программы модели.